TWM523180U

TWM523180U - 諧振式變壓器改進結構

Info

Publication number: TWM523180U
Application number: TW104218677U
Authority: TW
Inventors: Sen-Tai Yang
Original assignee: Yujing Technology Co Ltd
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2015-11-20
Publication date: 2016-06-01

Description

諧振式變壓器改進結構

本創作是有關一種諧振式變壓器改進結構，特別是指一種可減小體積且易於自動化加工生產的諧振式變壓器。

在液晶電視等電子產品之電源供應系統中，其變壓器大多係以集成諧振電感之變壓器為主(例如：諧振變壓器LLC transformer)，除零件數下降外，還能藉由磁件數的減少，降低鐵磁芯損耗，達成高效率與低雜訊。

如中華民國專利公告第M333646號「漏感諧振變壓器結構改良」新型案，其結構主要包含：一外線架，該外線架設有第一貫穿孔，又該外線架設有第一凹孔；一內線架，該內線架套設於外線架之第一貫穿孔內，該內線架設有第二貫穿孔，又該內線架設有第二凹孔；一鐵心組，該鐵心組設有第一鐵心、第二鐵心及第三鐵心，該第一鐵心與第二鐵心置設於內線架之第二貫穿孔內，該第三鐵心置設於外線架之第一凹孔及內線架之第二凹孔內；藉由該內線架套設於外線架之第一貫穿孔內，使該第一繞線區之線圈與第二繞線區之線圈重疊，而可提高耦合，且另藉由外線架設有凹孔，而使內線架之線圈可達散熱之效果，又該第三鐵心置設於凹孔內，可使磁線形成次迴路，進而提升漏感。

另有中華民國專利公告第I 416553號「諧振變壓器結構」發明案，其結構係包括：一第一繞線基座，包括：一本體，具有一第一繞線區及複數個單槽第二繞線區，該第一繞線區具有複數個導接腳，且該複數個單槽第二繞線區係設置於該第一繞線區之兩側，該本體之兩相對側分別具有一第一側壁及一第二側壁，且該第一側壁及該第二側壁各具有一開口；以及一第一通道，其係貫穿該本體；一初級繞線，其係纏繞於該第一繞線基座之該第一繞線區上，且與該複數個導接腳連接；複數個次級繞線，其係分別纏繞於該第一繞線基座之該複數個單槽第二繞線區上；一套蓋，具有一第二通道，當該套蓋與該第一繞線基座組裝時，該第二通道係與該第一側壁及該第二側壁之該開口相連通；以及一磁芯組，其係部份設置於該第一繞線基座之該第一通道中及該套蓋之該第二通道中。

藉由複數個單槽第二繞線區來分別纏繞複數個次級繞線，以改變繞線及磁路方式，可縮小變壓器體積，並改善磁芯組組合時氣隙形成於初級繞線與次級繞線之間，以及難以穩定地控制變壓器的漏電感值等缺點。

然而，上述二案之結構，其於實際應用時由於係將一次繞組及二次繞組同時纏繞於單一線架(繞線基座)上的不同位置，除了繞線外，穿插絕熱套管與結線等皆須耗費相當人力，因此造成人力與工時的增加；同時，將一、二次側繞組設置於同一線架上，容易造成安規距離不足，且漏感不易調動等弊病，導致需要增加額外電感來充當諧振電感。

有鑑於習見的變壓器結構有上述缺點，創作人乃針對前述缺點研究改進之道，終於有本創作產生。

本創作的主要目的在於提供一種諧振式變壓器改進結構，其係將一、二次側繞組分別設置於二分離的第一、二線架上，且使第一、二線架分別套合於二鐵芯二旁側預設的第一、二側柱部上，藉此，不但易於各繞組的繞製組裝，以提昇加工效率外，亦可縮小變壓器體積，實現高功率密度特性。

本創作的又一目的在於提供一種諧振式變壓器改進結構，其係將一、二次側繞組分別設置於二分離的第一、二線架上，且使第一、二線架經由相對設置的結合凹槽、結合凸榫等結構扣合固定，因此可有效固定兩線架之間的距離，並控制變壓器的漏感等特性；二次側繞組以導槽保護出線，達到隔熱絕緣目的，省去穿套管需求，可大幅節省繞製工時，達到省工省時目的。

為達成上述目的及功效，本創作所採行的技術手段包括：二鐵芯，分別於二旁側設有同向延伸的第一、二側柱，且二鐵芯係相對以二第一側柱相互抵靠，並以二第二側柱相互抵靠；一第一線架，設有一貫穿的第一通孔，該第一通孔係套合二鐵芯同側的第一側柱外周緣，於第一通孔二端部外周側分別設有一側板，該第一線架於第一通孔外周側的二側板之間設有一隔片，於隔片的二旁側形成二線槽；一一次側繞組，係由導線纏繞於該第一線架的二線槽內所形成；一第二線架，設有一貫穿的第二通孔，該第二通孔係套合於二鐵芯同側的第二側柱外周緣，於第二通孔二端部外周側分別設有一側板，於二側板之間設有一隔片，於隔片的二旁側形成二線槽；一二次側繞組，係由導線纏繞於該第二線架的各線槽內所形成；一絕緣且呈U形彎折的分隔罩，係設置於第一線架接近該第二線架的一旁側，且該分隔罩的二端部係遮蓋於第一線架的上、下二側。

依上述結構，其中該第一線架的二側板於接近線槽之一側分別設有側夾槽，而該分隔罩於二旁側邊緣分別設有對應於各側夾槽的側折邊，利用各側折邊插入各側夾槽內，能使分隔罩定位於第一線架的二線槽外旁側。

依上述結構，其中該第一線架於接近第二線架的一側設有一第一結合凸榫及一第一結合凹槽，而該第二線架於接近第一線架的一側則設有相對應的第二結合凹槽及第二結合凸榫，利用該第一結合凸榫伸入第二結合凹槽，且第二結合凸榫伸入第一結合凹槽內，能使該第二線架與第一線架相互連接結合。

依上述結構，其中該第一線架之二側板分別於遠離隔片的一側設有第一側擋部，二第一側擋部於朝向該第一通孔的一側設有凹陷的第一定位凹部，該第二線架之二側板分別於遠離隔片的一側設有第二側擋部，二第二側擋部於朝向該第二通孔的一側設有凹陷的第二定位凹部，且該第一、二定位凹部係分別抵觸於二鐵芯的二相對旁側。

依上述結構，其中該第二線架之二線槽至少於接近各側板的一旁側分別設有側出線導槽，於各側出線導槽旁側分別設有複數側出接線端子，而該二次側繞組具有二側導線端部，各側導線端部係通過側出線導槽連結於各側接線端子上。

依上述結構，其中該第二線架之二線槽至少於接近各側板的一旁側設有側出線導槽，於各側出線導槽旁側分別設有複數側出接線端子，而二線槽分別於接近隔片的一旁側設有中間出線導槽，於各中間出線導槽旁側分別設有複數中間接線端子，該二次側繞組係由二組線圈組成，各線圈分別具有一側導線端部及一中間導線端部，該二線圈係分別以側導線端部通過各側出線導槽連結於各側接線端子上，該二線圈係分別以中間導線端部通過各中間出線導槽連結於各中間接線端子上。

依上述結構，其中該二中間接線端子係相互連結以形成一中央抽頭。

依上述結構，其中該第一線架的隔片上設有複數凹缺口，且該一次側繞組分佈於二線槽中的導線係通過該凹缺口形成連通。

依上述結構，其中該第一側擋部上分別設有複數接線端子，且該一次側繞組具有二導線端部分別與各接線端子連接。

為使本創作的上述目的、功效及特徵可獲得更具體的瞭解，依各附圖說明如下：

1‧‧‧鐵芯

11‧‧‧第一側柱

12‧‧‧第二側柱

2‧‧‧第一線架

21‧‧‧第一通孔

22、42‧‧‧側板

221‧‧‧側夾槽

23、43‧‧‧隔片

231‧‧‧凹缺口

24‧‧‧第一側擋部

241‧‧‧第一定位凹部

25‧‧‧第一結合凹槽

251‧‧‧第一結合凸榫

26、27、46、47‧‧‧線槽

28‧‧‧接線端子

3‧‧‧一次側繞組

31‧‧‧導線端部

4‧‧‧第二線架

41‧‧‧第二通孔

44‧‧‧第二側擋部

441‧‧‧第二定位凹部

45‧‧‧第二結合凹槽

451‧‧‧第二結合凸榫

461、471‧‧‧側出線導槽

462、472‧‧‧中間出線導槽

463、473‧‧‧側接線端子

464、474‧‧‧中間接線端子

5‧‧‧二次側繞組

51、52‧‧‧線圈

511、521‧‧‧側導線端部

512、522‧‧‧中間導線端部

6‧‧‧分隔罩

61‧‧‧側折邊

第1圖是本創作的構造分解圖。

第2圖是本創作的整體組合外觀圖。

第3圖是本創作的組合結構剖面圖。

請參閱第1至3圖所示，可知本創作的結構主要包括：鐵芯1、第一線架2、一次側繞組3、第二線架4、二次側繞組5及分隔罩6等部份；其中鐵芯1於二旁側設有同方向凸伸的第一、二側柱11、12，當二鐵芯1相對以二第一側柱11相互抵靠，且以二第二側柱12相互抵靠，則可形成一導磁迴路。

第一線架2設有一貫穿的第一通孔21，該第一通孔21係套合於二鐵芯1同側的第一側柱11外周緣，於第一通孔21二端部外周側分別設有一側板22，於二側板22之間設有一隔片23，於隔片23的二旁側形成二線槽26、27，該隔片23上設有複數凹缺口231，二側板22於接近線槽26、27的一側分別設有側夾槽221，另於二側板22遠離線槽26、27的一側分別設有第一側擋部24，且該第一線架2於遠離第一側擋部24的一旁側分別設有一第一結合凸榫251(可為一鳩尾榫)及一第一結合凹槽25(可為一鳩尾槽)，而於二第一側擋部24上設有複數接線端子28，二第一側擋部24於朝向第一通孔21的一側設有凹陷的第一定位凹部241；在一個可行的實施例中，該第一定位凹部241具有符合鐵芯1接近第一側柱11一側的邊緣形狀，使該第一定位凹部241可套合抵觸於鐵芯1接近第一側柱11的一側邊緣並形成定位。

一次側繞組3係由導線纏繞於該第一線架2的各線槽26、27內所形成，且該凹缺口231係供導線通過，而該一次側繞組3具有至少二導線端部31係可連結於接線端子28上。

第二線架4設有一貫穿的第二通孔41，該第二通孔41係套合於二鐵芯1同側的第二側柱12外周緣，於第二通孔41二端部外周側分別設有一側板42，於二側板42之間設有一隔片43，於隔片43的二旁側形成二線槽46、47，該二線槽46、47至少於接近二側板42的一旁側設有側出線導槽461、471，於該側出線導槽461、471旁側分別設有複數側接線端子463、473，而二側板42遠離該線槽46、47的一側分別設有第二側擋部44，且該第二線架4於遠離第二側擋部44的一側設有一第二結合凸榫451(可為一鳩尾榫)及一第二結合凹槽45(可為一鳩尾槽)分別對應於前述第一結合凹槽25、第一結合凸榫251，二第二側擋部44於朝向第二通孔41的一側設有凹陷的第二定位凹部441。

在一個可行的實施例中，該二線槽46、47另於接近隔片43的一旁側分別設有中間出線導槽462、472，於該中間出線導槽462、472旁側分別設有複數中間接線端子464、474；而該第二定位凹部441具有符合鐵芯1接近第二側柱12一側的邊緣形狀，使該第二定位凹部441可套合抵觸於鐵芯1接近第一側柱12的一側邊緣並形成定位。

二次側繞組5係由導線纏繞於該第二線架4的各線槽46、47內所形成，且該二次側繞組5係至少以二導線端部通過出線導槽461、471連結於接線端子463、473上。

在一個可行的實施例中，該二次側繞組5亦可由二組線圈51、52組成，該線圈51、52分別具有一側導線端部511、512及一中間導線端部521、522，其中該線圈51、52一端的各側導線端部511、521係可由各側出線導槽461、471導出，並連結於各側接線端子463、473上，而線圈51、52另一端的中間導線端部512、522係可由中間出線導槽462、472導出，並連結於中間接線端子464、474上，同時，該中間接線端子464、474可視需要分開或連結成一中央抽頭，以形成一應用上的變化。

分隔罩6為一U形彎折的絕緣片狀結構體，其係設置於第一線架2接近第二線架4的一旁側，該分隔罩6的二端部係遮蓋於第一線架2的上、下二側，於分隔罩5二旁側邊緣分別設有對應於各側夾槽221的側折邊61，利用各側折邊61插入各側夾槽221內，可使分隔罩6定位於第一線架2的二線槽46、47外周側。

本創作藉由上述的結構設計，可達致下列功效：

1.將一次側繞組3與二次側繞組5分別設置於第一線架2及第二線架4上，生產時可同時分別進行，然後再將該二者經由相對設置的結合凹槽、結合凸榫相互扣合固定，再與其它組件組裝成一完整變壓器結構，因此除了可提昇生產速度與效率外，還能保有穩定的變壓器電氣特性。

2.利用分隔罩6隔開一次側繞組3、二次側繞組5及一次側繞組3、鐵芯1，除了可增加絕緣強度，亦可大幅提升爬電距離，以滿足醫療等嚴苛安規要求。

3.二次側繞組以導槽保護出線，達到隔熱絕緣目的，省去穿套管需求，可大幅節省繞製工時，達到省工省時目的。

綜合以上所述，本創作的諧振式變壓器改進結構確可達成縮小體積、提高功率密度且易於生產組裝的功效，實為一具新穎性及進步性的創作，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明的內容，僅為本創作的較佳實施例說明，舉凡依本創作的技術手段與範疇所延伸的變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本創作的專利申請範圍內。